第一章 一、压强 1、单位之间的换算联络： 流体活动 1atm ? 101.33kPa ? 10330kgf / m2 ? 10.33mH 2O ? 760mmHg 2、压力的表明 （1）绝压：以肯定真空为基准的压力实践数值称为肯定压强（简称绝压） ，是流 体的线）表压：从压力表上测得的压力，反映表内压力比表外大气压高出的值。 表压=绝压-大气压 （3）真空度：从真空表上测得的压力，反映表内压力比表外大气压低多少 线、流体静力学方程式 p ? p0 ? ? gh 二、牛顿粘性规律 ?? F du ?? A dy du 为速度梯度； ? 为流体的粘度； dy τ 为剪应力； 粘度是流体的运动特色， 单位为 Pa· 物理单位制单位为 g/(cm·s)， s； 称为 P 泊） （ ， 其百分之一为厘泊 cp 1Pa?s ? 1P ? 1cP 液体的粘度随温度升高而减小，气体粘度随温度升高而增大。 三、连续性方程 若无质量堆集，经过截面 1 的质量流量与经过截面 2 的质量流量持平。 ?1u1 A1 ? ?2u2 A2 对不行紧缩流体 u1 A1 ? u2 A2 即体积流量为常数。 四、柏努利方程式 单位质量流体的柏努利方程式： g ?z ? ?u 2 ?p ? ? We ? ?hf 2 ? gz ? u2 p ? ? E 称为流体的机械能 2 ? 单位分量流体的能量衡算方程： ?z ? ?u 2 ?p ? ? He ? Hf 2g ?g ； z ：位压头（位头） u2 p ：动压头（速度头） ； ：静压头（压力头） 2g ?g 有用功率： Ne ? WeWs 轴功率： N ? 五、活动类型 雷诺数： Re ? Ne ? du ? ? Re 是一无因次的纯数，反映了流体活动中惯性力与粘性力的比照联络。 （1）层流： ，流体质点间不产生互混，流体成层的向前活动。 Re ? 2000 ：层流（滞流） 圆管内层流时的速度散布方程： r2 ur ? umax (1 ? 2 ) R 层流时速度散布侧型为抛物线）湍流 ，流体质点间产生互混，特色为存在横向脉动。 Re ? 4000 ：湍流（紊流） 即，由几个物理量组成的这种数称为准数。 六、活动阻力 1、直管阻力——范宁公式 hf ? ? ?p f ? l u2 d 2 hf g ? Hf ?g （1）层流时的磨擦系数： ? ? 流区又称为阻力一次方区。 （2）湍流时的摩擦系数 64 ，层流时阻力丢失与速度的一次方成正比，层 Re ? ? ? ① ? ? f (Re, ) （莫狄图虚线以下）:给定 Re ， ? 随 增大而增大；给定 ， ? d d d 随 Re 增大而减小。 ?p f ? ? u 2 ,尽管 u 增大时, Re 增大, ? 减小，但总的 ?p f 是 （ 增大的） ? ? ② ? ? f ( ) （莫狄图虚线以上） ? 仅与 有关， ?p f ? u 2 ,这一区域称为阻力 ， d d 平方区或彻底湍流区。 2、部分阻力 （1）阻力系数法 hf ? ? u2 2 ? 为部分阻力系数，无因次。 出口丢失 ?出口 ? 1.0 ；进口丢失 ?进口 ? 0.5 2、当量长度法 le u 2 h ?? d 2 f 留意： （1）管路出口动能和出口丢失只能取一项。 （2）不论忽然扩展仍是缩小，u 均取细管中的流速； 七、杂乱管路 1、分支管路 (1)连续性方程：总管的质量流量等于各分支管路上的质量流量之和 Ws ? Ws1 ? Ws2 ，对不行紧缩流体 Vs ? Vs1 ? Vs2 (2)无轴功时的柏努利方程： E ? E1 ? ?h f 1 ? E2 ? ?h f 2 2、并联管路 Vs A ? Vs1 ? Vs2 ? Vs3 ? VsB ?h f 1 ? ?h f 2 ? ?h f 3 八、流量丈量 1、变压头的流量计（恒截面）（1）测速管（皮保管）（2）孔板流量计； ： ； （3）文 立里流量计 2、变截面（恒压差）流量计——转子流量计 第二章 流体运送机械 一、离心泵的首要部件 叶轮： 泵壳（蜗壳）（1）集液效果， ： （2）转能效果 二、气缚现象与气蚀现象 气缚现象：因泵内存在气体而导致吸不上液体的现象称为“气缚现象” 气蚀现象：离心泵作业时，泵进口处构成真空，当真空到达一守时①液体部份 汽化；②溶于水中的氧逸出，含汽泡的液体进入高压区后，汽泡急剧凝聚决裂， 产生高频、高冲击力的水击现象，造成对叶轮和泵壳的冲击，使资料疲惫而遭到 损坏，这种现象称为气蚀现象。 三、离心泵的特性曲线 H～Q：Q 增大，H 减小。 N～Q：Q 增大，N 增大；流量为 0 时 N 最小所以泵要在流量为 0 时发动。 Ne ? HQ? g η ～Q：Q 增大，η 先增大（流量为 0 时η 为 0） ，到达最大值后减小。 四、离心泵的答应装置高度 1、离心泵的答应吸上真空度法 答应吸上真空度 Hs ： 指为防止产生气蚀现象， 离心泵进口处可答应到达的真 空度： Hs ? p0 ? p1 ?g Hs 是在 1at 下以 20℃的清水为介质进行的，若运送液体或操作条件与此不 符，则应校对。 u12 ? H f 01 泵的答应装置高度： Hg ? Hs ? 2g 因为 Hs 随流量 Q 的增大而减小，所以核算装置高度时应以最大流量下的 Hs 核算。 2、气蚀余量法 答应气蚀余量： 指泵进口处的静压头与动压头之和有必要大于液体在操作温度下 的饱满蒸汽压的某一最小答应值，以防气蚀现象的产生。 NPSH ? p p1 u12 ? ? v ? g 2g ? g 泵的答应装置高度 Hg ? p0 ? pv ? NPSH ? H f 01 ?g NPSH 随流量的增大而增大，在确认装置高度时应取最大流量下的 NPSH 。 五、离心泵的作业点和流量调理 泵的特性曲线与管路特性曲线的交点，即为离心泵的作业点。 1、管路特性曲线调理流量 关小出口阀门，阻力变大，管路特性曲线变陡，作业点由 M→M1，Q 减小， H 增大。开大出口阀门，阻力变小，管路特性曲线变平整，作业点由 M→M2，Q 增大，H 减小。 2、泵的特性曲线）改动转速：若离心泵的转速改动不大（≤20%） ，则有份额规律： Q n ? ; Q n H n 2 ?( ) ; H n N n 3 ?( ) N n 转速进步，泵的特性曲线上移，作业点由 M→M1，Q 增大，H 增大。 转速下降，泵的特性曲线下移，作业点由 M→M2，Q 减小，H 减小。 （2）切削叶轮：切开规律 若某一离心泵的叶轮经切开变小（≤10%） ，则有切开规律： 切开后泵的特性曲线下移，作业点由 M→M2，Q 减小 H 减小。 Q D ; ? Q D H D ? ( )2 ; H D N D ? ( )3 N D （3）离心泵的串、并联 ①泵的并联 两台离心泵并联且各自的吸入管路相同，在必定的压头下的总流量等于两单 台泵流量相加，管路特性曲线越平整，泵的并联作业愈有利。 H ? H1 ? H 2 Q ? Q1 ? Q2 Q1 和 H1 满意泵 1 的特性曲线 的特性曲线方程。 ②泵的串联 两台离心泵串联，必定流量下的总压头等于两单台泵压头相加，总压头总是 小于两台泵压头的两倍。管路特性曲线越平整，泵的串联作业愈有利。 H ? H1 ? H 2 Q ? Q1 ? Q2 Q1 和 H1 满意泵 1 的特性曲线 的特性曲线）具有正位移特性。(压头与流量之间无联络) （1）有自吸效果； （2）流量具有不均匀性； 单动泵 Q ? Asn ；双动泵 Q ? (2 A ? a)sn A 为活塞的表面积，a 为活塞杆的截面积，n 往复频率，s 为活塞的冲程。 2、往复泵的流量调理 （1）往复泵的作业点：管路特性曲线与泵的特性曲线）往复泵的流量调理 ①旁路调理：在进口和出口之间装置一旁路使一部分出口流体回到进口。 ②改动活塞往复频率和冲程。 第三章 非均相物系的别离和固体流态化 一、形状系数φ （球形度） ： ?? 与非球形颗粒体积持平的球的表面积 非球形颗粒的表面积 对球形颗粒φ ＝1；非球形颗粒，φ 1，颗粒的形状越挨近球形，φ 越挨近 1； 二、床层空地率ε ：反映床层疏密程度 ?? 床层体积 ? 颗粒体积 床层体积 三、重力沉降 ?d3 6 g ( ?s ? ? ) ? ? dut ? ? d 2 ? ut2 4 2 Ret ? ? d 为颗粒直径，μ 为流体的粘度。 24 Ret ①层流区（斯托克斯阻力规律） ? ? ： d 2 (?s ? ? ) g 18? (10 Ret1) -4 ut ? ②过渡区（艾伦区） ? ? ： 18.5 Ret0.6 (1Ret1000) ③湍流区（牛顿区） ：ξ =0.44 四、重力沉降设备 (1000Rep2×105) 降尘室的生产才能： Vs ? ut bl 含尘气体的最大处理量为降尘室底面积 bl 与沉降速度 ut 的乘积，与降尘室的 高度无关。 五、恒压过滤根本方程式 Ve2 ? KA2? e V 2 ? 2VVe ? KA2? 或 qe ? K? e 2 或 q ? 2qqe ? K? 2 K ? 2k ?p1? s 六、滤饼的洗刷 1、洗刷速率 洗刷速率指单位时刻内耗费的洗水体积即 dV uw ? ( ) w d? ①横穿洗法： dV 1 dV uw ? ( ) w ? ( ) E d? 4 d? ②量换洗法： dV dV uw ? ( ) w ? ( ) E d? d? 2、洗刷时刻 以 Vw 的洗水洗刷滤饼，洗刷时刻: ? w ? Vw uw 七、空隙过滤机的生产才能 操作周期： T ? ? ? ? w ? ? D 生产才能： Q ? V Q=V/T T 第四章 一、传热速率 ??t Q? ?R Δ t 为传热温差，R 为整个传热面的热阻 b 平壁导热的热阻： R ? ?s 圆筒壁导热热阻： R ? b ? sm 传热 b ? r2 ? r1 为圆筒壁的厚度； sm ? 2? rm L 为圆筒壁的对数均匀面积； rm ? r2 ? r1 为圆筒壁的对数均匀半径。 r ln 2 r1 对流传热热阻： R ? 1 ?s 二、热量衡算 若疏忽热丢失时，热流体放出的热量等于冷流体吸收的热量 Q ? Wh ( I h1 ? I h 2 ) ? Wc ( I c 2 ? I c1 ) 流体无相变： ?I ? Cp?t 流体有相变： ?I ? r 三、总传热速率方程 Q ? ks?tm c 传热面积： s0 ? 2? r0 L （我国以外表面积为准） 总传热系数： 1 1 b 1 ? ? ? ks0 ? 0 s0 ? sm ? i si 总热阻由热阻大的那一侧的对流传热所操控，当两个流体的对流传热系数相 差较大时，要进步 k，关键在于进步对流传热系数较小一侧的α 。 均匀温差： ?tm ? ?t2 ? ?t1 ?t ln 2 ?t1 逆流有利于增大传热温差、减小传热面积、节约加热剂或冷却剂用量、减小 传热面积；并流有利于操控流体的出口温度。 四、迪特斯（Dittus）—贝尔特（Boelter）相关式 在壁温文流体均匀温度相差不大的情况下： Nu ? 0.023Re0.8 Pr n 液体被加热 n=0.4，流体被冷却 n=0.3 五、有相变的传热 1、蒸汽冷凝 膜状冷凝和滴状冷凝： 冷凝传热中，不凝性气体的除掉有利于进步对流传热系数。 2、液体欢腾 第五章 一、全塔物料衡算 蒸馏 总物料衡算： 易蒸发组分质量衡算： 塔顶易蒸发组分回收率： 塔底难蒸发组分回收率： 二、抱负体系的汽液平衡方程 y? F=D+W FxF=DxD+WxW DxD/FxF W(1-xW)/F(1-xF) ?x 1 ? (? ? 1) x 相对蒸发度α 愈大，表明 A 较 B 愈易蒸发，愈有利于别离，α =1 时 y=x，混 合液不能用一般的蒸馏办法进行别离。 三、操作线、精馏段的操作线 L （ R ? 称为回流比） yn ?1 ? xn ? xD R ?1 R ?1 D 表明在必定操作条件下， 由第 n 板下降的液相组成 xn 与相邻的 n+1 板的上升 蒸汽组成 yn+1 间的联络。 2、提馏段操作线 ? xm ? xw L ? W L ? W 表明在必定操作条件下，提馏段内第 m 板下降的液相组成与第 m+1 板上升的 蒸汽组成间的联络。 四、进料方程 1、进料热状态参数 q? L ? L IV ? I F ? F IV ? I L q 表明进料热状态参数即 1kmol 质料液变为饱满蒸气所需的热量/质料液的 kmol 汽化潜热。 2、q 与 V、V及 L、L的联络 L ? L ? qF V ? V ? (q ? 1) F 3、进料方程（q 线 为两操作线交点的轨道 五、回流比 1、全回流 精馏塔塔顶上升的蒸汽经全凝器冷凝后，冷凝液悉数回流至塔内，在全回流 下，D、W、F 均为 0 L R? ?? D 2、最小回流比 Rmin 正常平衡曲线时最小回流比 xD ? xq Rmin ? Rmin ? 1 xD ? yq ( xq , yq ) 为 q 线与平衡线交点的坐标 六、塔高和塔径 塔高： z ? ( Np ? 1) H t 4Vs ?u E? NT （NP 为实践塔板数，E 全塔功率，Ht 板距离） Np 塔径： D ? 量。 D：塔内径，u:空塔气速，Vs:塔内上升蒸汽的体积流 第六章 一、亨利规律 1、以 pi~xi 表明的平衡联络 pi* ? Exi 吸 收 E：亨利系数（Pa，kpa） ；难溶气体 E 很大，易溶气 体 E 很小；对必定的气体和必定的溶剂，E 随温度升高而加大，体现出气体的溶 解度随温度升高而减小的趋势。 2、以 pi~ci 表明的平衡联络 c ci：摩尔浓度（kmol/m3） ；H：溶解度系数（kmol/m3*kpa） pi* ? i H 易溶气体 H 很大，难溶气体的 H 很小；H 随温度升高而减小。 3、以 y~x 表明的平衡联络 yi* ? mxi m：相平衡常数， m ? E p 二、吸收速率方程式 吸收速率 ? 传质系数 ? 传质推动力 1、膜吸收速率方程 （1）气膜 以压差(pA-pAi)为推动力： N A ? kG ( pA ? pAi ) 以摩尔分率差(yA-yAi)表明推动力： N A ? k y ( y A ? y Ai ) （2）液膜 以摩尔浓度差(ci-c)为推动力： N A ? k L (cAi ? cA ) 以摩尔分率差(xi-x)为推动力： N A ? k x ( xAi ? xA ) 2、总吸收速率方程 (pA-pA*)表明总推动力： N A ? KG ( p ? p*) (cA*-cA)为总推动力: N A ? K L (c * ?c) 三、全塔物料衡算 在逆流操作的吸收塔内，气体自下而上、液体自上而下活动，塔顶 11、塔 底 22 对溶质 A 做全塔物料衡算： V (Y1 ? Y2 ) ? L( X 1 ? X 2 ) 溶质的吸收率或回收率： ? ? Y1 ? Y2 Y1 四、吸收塔的操作线方程与操作线 L L L L 或 Y ? X ? (Y2 ? X 2 ) Y ? X ? (Y1 ? X 1 ) V V V V L/V 称为液气比。 吸收操作中，吸收操作线必坐落平衡线上方，即溶质在气相中的实践浓度总 是高于与之触摸的液相的平衡浓度即 YY*，Y-Y*便是吸收操作中的推动力；若操 作线坐落平衡线的下方，则进行脱吸操作。 五、吸收剂用量的确认 正常情况下最小液气比： Y ?Y L ( ) min ? 1 2 V X 1* ? X 2 (L/V)min 称为最小液气比，X1*表明与 Y1 成平衡的吸收液浓度，若平衡联络满意亨 利规律 X1*=Y1/m 六、填料层高度 z ? H OG NOG 传质单元高度： H OG ? V K Y a? 传质单元数： NOG ? N OG ? Y ?Y* 1 ln[(1 ? s ) 1 2* ? s ] 1? s Y2 ? Y2 Y1 ? Y2 ?Ym ( ?Ym ? ?Y1 ? ?Y2 ?Y ln 1 ?Y2 ?Y1 ? Y1 ? Y1* , ?Y2 ? Y2 ? Y2* ) mV 称为脱吸因数，为平衡线的斜率 m 与操作线的斜率 L/V 的比值。S 小于 1 L 有利于进步溶质的吸收率，出塔气体与进塔液体趋衡，需选用较大的液体量 使操作线斜率大于平衡线） ；若要取得最浓的吸收液，必使出塔 液体与进塔气体趋衡， 要求选用小的液体量使操作线斜率小于平衡线斜率 （即 S 大于 1） 。 s? 第七章 干 一、湿空气的性质 1、湿度 H（湿含量） H? 0.622 pv p ? pv 燥 kg水汽 / kg绝干气 绝干空气，H=0 去湿才能最大；饱满空气去湿才能为 0 2、相对湿度Φ ?? pv ? 100% ps 绝干空气Φ =0，去湿才能最大；饱满空气Φ =1，无去湿才能。 3、比容（湿容积υ H） 以 1kg 绝干空气为基准的湿空气的体积称为湿空气的比容，又称湿容积υ H， 单位为：m3 湿空气/kg 绝干气 ? H ? (0.772 ? 1.244 H ) ? 273 ? t 101330 ? 273 p 4、比热容 cH 常压下，将湿空气中 1kg 绝干空气及相应的 Hkg 水气的温度升高或下降 1℃ 所需求或放出的热量称为比热容 cH 表明,单位 kJ/kg 绝干气·℃。 CH ? 1.01 ? 1.88H 5、焓 I 以 1kg 绝干空气为基准的绝干空气的焓与相应 Hkg 水气的焓之和为湿空气的 焓 I，单位，kJ/kg 绝干气 I ? (1.01 ? 1.88H )t ? 2490H 6、干球温度 t、与湿球温度 tw、绝热饱满冷却温度 tas、露点 td 二、湿物料的性质 1、湿基含水量ω 2、干基含水量 X： X ? ? 1? ? 三、枯燥过程中的物料衡算 1、水分蒸发量 W W ? L H ? H) ? G 1 ? 2 ) ( 2 ( X X 1 2、空气耗费量 L L? G( X1 ? X 2 ) W ? H 2 ? H1 H 2 ? H1 湿空气的耗费量 Lw Lw ? L 1? H ) ( 1 3、枯燥产品的流量 G2 G ? G1 (1 ? ?1 ) ? G2 (1 ? ?2 ) 四、枯燥体系的热量衡算 温度为 t。 湿度为 H。 ， ,焓为 I。 的新鲜空气， 经预热器后情况为 t1、 1(=H。 H )、 I1；在枯燥器中与湿物料进行逆流枯燥，脱离枯燥器时湿度添加而温度下降，状 况变为 t2、H2、I2，绝干空气流量为 L(kg/s)。物料进、出枯燥器时的干基含水量 分别为 X1、X2；温度为θ 1、θ 2；焓为 I1、I2；绝干物料的流量为 G(kg/s)。 I ? cs ? Xcw 预热器耗费的热量为 Qp(kW)；向枯燥器弥补的热量 QD；枯燥器向周围丢失的 热量为 QL 1、预热器耗费的热量 Qp ? L( I1 ? I 0 ) 2、向枯燥器弥补的热量 QD ? L( I 2 ? I1 ) ? G( I 2 ? I1 ) ? QL 3、枯燥体系耗费的总热量 Q ? Qp ? QL ? L( I 2 ? I 0 ) ? G ( I 2 ? I1 ) ? QL 4、枯燥体系的热功率 ?? W (2490 ? 1.88t2 ) Q 五、枯燥时刻的核算 1、恒速阶段枯燥时刻： ?1 ? G ( X1 ? X C ) ? S UC UC：临界枯燥速率 kg/m2·s；X1：物料的初始含水量 kg/kg 绝干料；XC：物料的临 界含水量；G/S：单位枯燥面积上的绝干物料量 kg 绝干料/m2。 2、降速阶段枯燥时刻： U ? kx ( X ? X *) ?2 ? G ( X C ? X *) X C ? X * ? ln S UC X2 ? X *